氯乙酸生产工艺.doc

国内氯乙酸生产技术的进展 氯乙酸是一种重要的有机化工中间体，广泛应用于农药、医药、日用化工产品等的生产，其下游产品有100多种。氯乙酸用量逐年增加，也推动着其生产技术不断进步。 我国氯乙酸行业经过多年的发展，生产技术取得了很大的进步，但与发达国家相比，仍显得比较落后，目前的生产方法主要还是乙酸催化氯化法。根据所用的催化剂，生产流程又具体分为3种：从国外引进的连续法生产技术，太原理工大学推广的醋酐催化合成技术，传统的以硫磺为催化剂的间歇氯化法生产技术。 1 国内几种生产氯乙酸方法对比(1) 连续法生产工艺技术。流程见图1。 该工艺需要特定的关键设备，生产自动化程度高，但生产成本也高。尽管产品质量能达到质量分数99%以上，无母液生成，但由于我国氯乙酸母液用途广泛，用户甚至可以使用质量分数为97%的氯乙酸，因此这一技术的优越性在国内并没体现出来，厂家一般也不采用。更重要的是国内还没有该技术，主要靠引进，并且一次性投资大，目前仅江苏省有1套2.5万t/a的装置，投资约为2亿元人民币。(2)醋酐催化合成技术。该技术在产品质量、醋酸消耗方面与传统的硫磺法生产技术基本没有差别。醋酐法在反应过程中为防止醋酐转化成醋酸而降低催化功能，严禁反应体系中带入水分。另外，由于醋酐价格高，要降低生产成本，就必须降低醋酐加入量，通过提高反应温度来促进氯化反应，导致副产物增多，生产成本高，所以多数厂家不采用该技术，甚至有的厂家原来采用该技术，后来又改成硫磺催化生产技术。该技术的工艺流程见图2。 (3)传统的硫磺催化法。它也是目前国内主要的生产方法，它的工艺流程与醋酐法相比，只是采用的催化剂不同。流程见图3。 近几年，经过技术人员的不断探索，该方法在产品质量、原料消耗、环境污染、生产流程以及生产规模等方面在原来的基础上都有了一定的改进：主产品氯乙酸质量分数正常控制在98%以上，基本不含硫磺，二氯乙酸质量分数不高于1.0%，好的能控制在0.7%左右；副产品盐酸无色透明，纯度高，氯化氢质量分数达32%以上；生产1t氯乙酸消耗的冰醋酸也降至710kg左右，最好时控制在670kg；生产过程简单，易操作，改进后的工艺增加了水洗过程，无硫磺阻塞管路现象，带入的适量水分对整个生产过程有利无害，而且装置投资少，2万t/a装置的土建、设备等总投资不超过2000万元。 2 硫磺催化法在工艺、环保等方面的改进 (1)氯化氢尾气处理工序增加水洗过程。氯化反应生成的氯化氢气体经主反应釜、副反应釜、尾反应釜的顶部冷凝器进行多级冷凝，先去水洗塔水洗，再去2级盐酸降膜吸收塔吸收，其中夹带的酰氯、二氯化硫、乙酸等杂质被充分洗涤吸收。增加的水洗过程充分洗涤尾气，不让杂质带到副产品盐酸中，洗涤液返回氯化釜作原料，从而大大降低了原料的消耗，提高了副产品盐酸的质量，减少了污染。 (2)增加母液处理工序。将待出售的母液进行真空蒸馏、降温重结晶，回收其中的乙酸、酰氯、二氯化硫以及水分，将其作为氯化的原料再利用；另外，重结晶出的部分氯乙酸又可作为产品出售，从而进一步提高了收率，降低了消耗。 (3)改进氯化工艺条件，在氯化釜出气管上增加1支旁路。在正常情况下氯化反应在低温下进行，反应后期少量的未反应完的乙酸、酰氯等物质不通过冷凝器冷凝回主反应釜，缩短了主反应釜后期的反应时间，从而降低了二氯乙酸的生成量；停止通入氯气后，升温蒸馏，将未反应完的乙酸、酰氯等物质直接由旁路蒸到副反应釜，增加了副反应釜物料的反应活性，从而降低了反应温度，提高了反应速度，缩短了反应时间，提高了转化率。 (4)改进设备的整体配置。采用大容量的5000L氯化反应釜，3个为1组，采用2主1副或1主1副1尾不固定的管路连接方式，充分提高了设备的利用率，既保证了安全生产，又增加了产量。传统的人工离心机改成全自动离心机，配备了离心洗涤装置，产品气味减小，未转化的氯乙酰氯、乙酰氯转化为有用的成分，作为原料再投入氯化釜，因而大大提高了产品的产量和质量，降低了消耗，减少了环境污染。 (5)改进结晶温控方法。结晶降温梯度的控制由传统的控制水箱水温改成逆向连按方法，冷却水直接进入结晶釜夹套上层，再通过物料自身结晶放热来控制冷却水温，减少了粘釜概率，降温速度加快，与传统工艺相比，既降低了能耗，又减少了水箱、循环水泵等设备的投入，简化了操作过程。对结晶釜加母液的过程进行改进。改进后氯乙酸晶粒粗，易于离心分离，产品的质量也相应提高。 3 结论 尽管硫磺催化法围绕着节能环保得到了不少改进，但随着国家产业政策的调整，